Análise de fiabilidade de sistemas e componentes de helicópteros

Este trabalho ocorre face à necessidade da empresa Helisuporte ter uma perspectiva a nível de fiabilidade das suas aeronaves. Para isso, foram traçados como objectivos de estudo a criação de uma base de dados de anomalias; identificação de sistemas e componentes problemáticos; caracterização dos mesmos, avaliar a condição de falha e, com isto, apresentar soluções de controlo de anomalias. Assim, foi desenvolvida uma metodologia que proporciona tratamento de dados com recurso a uma análise não-paramétrica, tendo sido escolhida a estatística de amostra. Esta irá permitir a identificação dos sistemas problemáticos e seus componentes anómalos. Efectuado o tratamento de dados, passamos para a caracterização fiabilística desses componentes, assumindo o tempo de operação e a vida útil específica de cada um. Esta foi possível recorrendo ao cálculo do nível de fiabilidade, MTBF, MTBUR e taxa de avarias. De modo a identificar as diferentes anomalias e caracterizar o “know-how” da equipa de manutenção, implementou-se a análise de condição de falha, mais propriamente a análise dos modos e efeitos de falha. Tendo isso em atenção, foi construído um encadeamento lógico simples, claro e eficaz, face a uma frota complexa. Implementada essa metodologia e analisados os resultados podemos afirmar que os objectivos foram alcançados, concluindo-se que os valores de fiabilidade que caracterizam alguns dos componentes das aeronaves pertencentes à frota em estudo não correspondem ao esperado e idealizado como referência de desempenho dos mesmos. Assim, foram sugeridas alterações no manual de manutenção de forma a melhorar estes índices. Com isto conseguiu-se desenvolver, o que se poderá chamar de, “fiabilidade na óptica do utilizador”.

Análise da fiabilidade de despacho de uma frota A330

Dissertação apresentada na Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade Nova de Lisboa para obtenção do grau de Mestre em Engenharia e Gestão Industrial

Análise de fiabilidade de estruturas

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Mecânica

Acompanhamento e análise da degradação em componentes mecânicos

A inovação e o desenvolvimento tecnológico obrigam os fabricantes a uma intensa competição global, face a uma redução no ciclo de desenvolvimento dos produtos e a rigorosos constrangimentos de custos, ao mesmo tempo que enfrentam consumidores mais exigentes, que procuram produtos de Qualidade. A Fiabilidade do bem é um aspecto marcante dessa Qualidade. Tradicionalmente o acesso a essa fiabilidade é baseado em testes de vida, normalmente acelerados. Todavia, para produtos altamente fiáveis, pouca informação a respeito da sua fiabilidade é fornecida por via dos testes de vida, nos quais poucas ou nenhumas falhas são observadas. Perante este cenário, a análise de degradação surge como uma técnica alternativa atractiva aos clássicos métodos de estudo da fiabilidade, apresentando como grande vantagem o facto de não ser necessário que nenhuma falha ocorra para se obter informação sobre a fiabilidade do bem, beneficiando ainda de uma redução no tempo de duração dos testes. Este trabalho começa por abordar os fundamentos da teoria da fiabilidade, e sua aplicação ao ciclo de vida dos componentes, fazendo alusão aos modelos de fiabilidade, ou distribuições de vida que mais usualmente se ajustam as várias fases de vida de um bem, nomeadamente a distribuição Exponencial, Normal e com particular destaque à versátil distribuição de Weibull. De seguida é feita a abordagem à análise de degradação dos componentes como uma técnica útil para estimar a fiabilidade de um bem, e neste contexto é feita a abordagem de uma metodologia de análise da degradação com base na monitorização da condição dos componentes. Quando um bem está sujeito a um processo de degradação, onde se pode fixar um valor limite para a característica que está a ser medida, pode-se recolher uma série de dados relativos ao processo em causa, servindo estes para ajustar um modelo matemático de degradação, que por extrapolação da curva de degradação permitem estimar o tempo até à falha, e por consequência o tempo de vida útil restante.O trabalho enquadra ainda a análise da degradação dos componentes numa perspectiva de apoio à estratégia de manutenção, no domínio da manutenção condicionada, e em particular no quadro da manutenção preditiva, tendo por objectivo fazer a optimização do programa de manutenção a aplicar, de forma a minimizar os custos globais da função manutenção. Nesta vertente são também considerados os intervalos P-F para monitorizar a evolução do estado de falha, em que é necessário definir o valor do parâmetro analisado para o qual se considere o início do processo de falha e o correspondente valor de falha efectiva. É apresentado um estudo prático com a colaboração duma prestigiada empresa de comercialização e distribuição de veículos pesados, focalizado num modelo de camião específico comercializado por essa marca. O estudo está direccionado para o sistema de travagem do veículo, mais concretamente a um dos seus componentes mecânicos, as pastilhas de travão. Este componente tem associado o mecanismo de degradação conhecido por desgaste. A medição do parâmetro de desgaste será feita por meio da técnica de simulação de valores, tendo no entanto em consideração, uma base de dados restrita de valores reais. O estudo de fiabilidade deste componente tem por objectivo fundamental estimar o tempo de Vida Útil Restante (“Residual Useful Life, RUL”) para as pastilhas, ou seja, até que se atinja o valor limite admissível (considerado como falha). Para os cálculos foi utilizado o programa informático denominado Weibull ++7. O caso de estudo permitiu determinar para situações particulares a relação entre o desgaste e a distância percorrida, estimando-se desta forma a vida restante (em distância), até ao momento em que o componente atinge o limite de desgaste considerado admissível. O grande potencial de estudo futuro passa pela elaboração de um modelo (com base em dados reais de exploração), que contemple os principais factores de influência, e que duma forma expedita permita a gestores de frota, fabricantes ou responsáveis da marca fazer a análise da fiabilidade do componente, tendo em conta uma situação específica de exploração. O conhecimento da fiabilidade das pastilhas pode levar à optimização da exploração do veiculo, por meio de um planeamento estratégico da sua manutenção,nomeadamente ao nível do aprovisionamento, na programação das intervenções, e em particular quanto à vida útil restante para as pastilhas.

Análise de incerteza associada a estruturas de madeira

Dissertação para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Civil – Estruturas e Geotecnia pela Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade Nova de Lisboa

Modelação da fiabilidade dos geradores das fragatas da classe Vasco da Gama

Dissertação apresentada na Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade Nova de Lisboa para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Mecânica

Análise probabilística de robustez de estruturas de madeira

Dissertação para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Civil, Perfil Estruturas

Análise probabilística da segurança ao deslizamento de barragens gravidade de betão

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Civil - Perfil Estruturas

Otimização multiobjectivo para o aumento da fiabilidade em redes de distribuição radiais com incorporação de geração distribuída e sistemas de armazenamento

O planeamento das redes de distribuição de energia elétrica é considerado de extrema importância para o desenvolvimento de infraestruturas de elevada fiabilidade. A este nível, as empresas elétricas estão a ser confrontadas com objetivos contraditórios de clientes que requerem maior qualidade de serviço e dos que querem preços de energia mais baixos. Para competir neste contexto, é importante que as empresas elétricas estabeleçam um balanço entre os custos de investimento em equipamentos para aumentar a fiabilidade e o nível de fiabilidade alcançado com esse investimento. Este trabalho propõe resolver este problema de planeamento considerando a sua natureza multiobjectivo. Assim, foram desenvolvidos modelos matemáticos para a integração das diversas variáveis minimizadas associadas à fiabilidade, deste problema de otimização multiobjectivo. Nas últimas décadas, a crescente penetração da geração distribuída (GD) tem representado uma série de desafios técnicos para as redes de distribuição que foram concebidas de uma forma tradicional. Assim, propuseram-se modelos para a integração da GD no problema da fiabilidade deste tipo de redes. Neste contexto, também foi proposta uma abordagem para a análise da fiabilidade sob o ponto de vista da redução de gases de efeito de estufa. Neste momento, o problema da fiabilidade começa também a ser abordado quanto às interrupções momentâneas. Assim, considerou-se adicionalmente uma abordagem em que se consideram os sistemas de armazenamento de energia. Para a otimização das várias abordagens desenvolveram-se algoritmos de otimização do tipo evolutivo. Para testar as abordagens e modelos propostos, obtiveram-se resultados a partir de testes realizados sobre uma rede de distribuição real.

Gestão da manutenção de um sistema de cozedura na indústria cimenteira

Dissertação apresentada na Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade Nova de Lisboa para a obtenção de grau de Mestre em Engenharia Industrial

Gestão da manutenção aplicada a linhas especializadas em corte de aço

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia e Gestão Industrial

Estudo comparativo de painéis reforçados em liga de alumínio ou em aço de construção naval

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Mecânica

Gestão da manutenção da frota das UQE-S2300

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia e Gestão Industrial

Adaptação cultural e contributo para a validação da escala petterns of activity measura - pain (POAM-P)

RESUMO: A dor lombar crónica (DLC) é uma das condições clínicas mais comuns e com elevados custos socioeconómicos no mundo ocidental. Estudos recentes indicam que os utentes com DLC apresentam diferentes padrões de atividade que influenciam os níveis de incapacidade funcional. Contudo, a evidência acerca destas associações é, ainda, limitada e inconclusiva. Em Portugal, não existe, do nosso conhecimento, nenhuma escala validada para a população portuguesa que meça estes padrões de atividade em utentes com DLC. Objetivos: Adaptar culturalmente a escala Patterns of Activity Measure – Pain (POAM-P) para a população portuguesa com dor lombar crónica inespecífica (DLCI) e contribuir para a sua validação. Metodologia: A versão original (inglesa) do POAM-P foi traduzida e adaptada para a língua portuguesa (POAM-P-VP) através de uma equipa multidisciplinar que incluiu tradutores, retrotradutores (cegos e independentes), peritos de diferentes áreas e utentes com DLCI, de acordo com as recomendações de linhas orientadoras atuais para este processo. A análise factorial e das propriedades psicométricas da POAM-P-VP contou com uma amostra de 132 utentes. A consistência interna foi analisada através do coeficiente alpha de Cronbach (α) e para a análise da fiabilidade teste-reteste recorreu-se ao coeficiente de correlação intraclasse (ICC:2,1). A análise da validade de construto convergente e discriminativa das componentes da POAM-P-VP foi conseguida através da aplicação da versão portuguesa da escala Tampa Scale of Kinesiophobia (TSK-13-VP), e recorrendo ao cálculo do coeficiente de Spearman. Todos os cálculos estatísticos foram realizados no software IBM SPSS Statistics (versão 20). Resultados: A análise factorial permitiu identificar três componentes da POAM-P-VP (evitamento, persistência excessiva e persistência consistente com a dor), sendo estruturalmente diferentes das subescalas do POAM-P original. Estas componentes apresentaram uma consistência interna boa a elevada. As componentes 1 e 2 apresentaram uma fiabilidade teste-reteste moderada a excelente, e a componente 3 uma fiabilidade teste-reteste pobre, limitando o seu poder de uso na prática clínica e em investigação. Relativamente à validade de construto, nenhuma das hipóteses estabelecidas no estudo apriori foram verificadas, não podendo aferir acerca da relação dos padrões de atividade com a cinesiofobia, medida pelo TSK-13-VP. Porém, a componente de evitamento da POAM-P-VP parece medir conteúdos partilhados com a TSK-13-VP (rs = 0.15, p<0.048). Conclusão: A adaptação e contributo para a validação da versão portuguesa da escala POAM-P constituiu um ponto de partida para a existência de um instrumento de medição de padrões de atividade de utentes portugueses com DLC, requerendo mais estudos para a sua validação. Apesar de algumas limitações, considera-se que este estudo é de grande importância para os fisioterapeutas e investigadores que buscam um maior conhecimento e efetividade das abordagens de intervenção em utentes com dor lombar crónica.-------------- ABSTRACT: Chronic low back pain (CLBP) is one of the most common clinical conditions as well as one with high economical costs within western countries. Recent studies have shown that patients with LBP present different patterns of activity which influence their levels of functional capacity. However, evidence on these associations is still limited and inconclusive. To our knowledge, there is in Portugal no valid scale for measuring these patterns of activity in CLBP patients. Purpose: Culturally adapt the Patterns of Activity Measure – Pain (POAM-P) scale to the Portuguese population with non-specific chronic low back pain (NSLBP) and contribute to its validation. Method: The original English version of POAM-P was blindly and independently translated, back translated and adapted to the Portuguese language (POAM-P-VP) by a multidisciplinary team of translators, experts from different fields, and patients with NSLBP, according to established guidelines for this process. Factorial and psychometric properties’ analysis of POAM-P-VP comprised a sample of 132 patients. The internal consistency was analyzed based on Cronbach's alpha-coefficient (α) and for test-retest reliability analysis the Intraclass Correlation Coefficient (ICC) was used. The analysis of convergent and discriminant construct validity of POAM-P-VP components was achieved through the use of the Portuguese version of the Tampa Scale of Kinesiophobia (TSK-13-VP), using the Spearman coefficient calculation. All statistical calculations were performed using IBM SPSS Statistics software (v.20). Results: The factor analysis allowed for the identification of three components of POAM-P-VP (avoidance, excessive persistence and pain-contingent persistence), structurally different from the original POAM-P subscales. These components demonstrated a good to high level of internal consistency. Components 1 and 2 demonstrated moderate to excellent test-retest reliability, whereas component 3 presented low test-retest reliability thus limiting its clinical and investigative use. With regard to construct validity, none of the previously established hypothesis was verified, therefore not making it possible to assess the relation between activity patterns and kinesiophobia, measured by TSK-13-VP. However, the avoidance component of POAM-P-VP seems to share measurable contents with TSK-13-VP (rs = 0.15, p<0.048). Conclusion: The adaptation and contribution to the validation of the Portuguese version of POAM-P scale, sets a starting point to the existence of a useful instrument for measuring activity patterns in Portuguese CLBP patients, requiring further studies towards its validation. Despite some limitations, this study is considered of high importance to physiotherapists as well as investigators in search of deeper knowledge and effective practical approaches on chronic low back pain patients.

Optimização robusta de estruturas

A optimização com constrangimentos de fiabilidade (RBDO) procura obter sistemas estruturais seguros e optimizados, considerando a variabilidade dos parâmetros relacionados com propriedades do material, cargas aplicadas e geometria. A optimização robusta (RDO) tenta encontrar esses sistemas que, para além disso, apresentam menor variabilidade da resposta estrutural. O objectivo desta dissertação é estudar problemas de RBDO e de RDO, aplicando novas formulações para estes últimos. Também se pretende criar uma plataforma básica para ser usada e desenvolvida por estudantes de engenharia estrutural e por investigadores, a fim de promover a aplicação destas técnicas de optimização. Esta plataforma é constituída por um conjunto de programas, escritos em MATLAB, capazes de resolver estes dois tipos de problemas. É composta por, um programa de análise estrutural capaz de calcular sensibilidades utilizando o método contínuo, um programa de análise de fiabilidade que utiliza o método FORM e um algoritmo de optimização (SQP) que está implementado na optimtool do MATLAB. A eficiência do sistema proposto é demonstrada através da resolução de problemas RBDO e RDO; para isso são apresentados quatro exemplos onde são utilizadas todas as funcionalidades dos programas desenvolvidos